JP3539680B2 - 汚液の濾過方法及びその装置 - Google Patents
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Description
【産業上の利用分野】
本発明は被洗浄物の洗浄に用いる洗浄液、メッキ液、切削若しくは圧延等に用いる処理液、表面処理工程に使用する処理液、その他の汚液中から、汚物を除去する濾過方法及びその装置に係るものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、上述の如き液体の濾過を行うには、図3に示す如く、汚液(1)を収納した汚液収納槽(2)から、ポンプ(3)を利用して濾過装置(4)へ汚液(1)を圧送して汚液(1)を濾過し、この濾過済みの汚液(1)を汚液収納槽(2)に復元することにより汚液(1)を循環させて濾過を行っている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述の如き従来方法に於ては汚液の移送にポンプを利用するため、ポンプの耐液性、耐薬品性、耐熱性等に因って、使用可能なポンプに制約があり、濾過可能な汚液に制限が生じる場合が多い。
【0004】
また、ポンプを濾過装置に使用する場合には、汚液に含まれる粒子の大きさ、材質等によりポンプを破損したり、これを圧送する事ができない場合がある。また、ポンプを使用する場合、そのポンプの能力によって流量が決まるため、急速な汚液の移動が制約され、汚液の急速濾過が困難な場合が多い。即ち、ポンプによる場合は急激な汚液の移送は困難なものである。
【0005】
また、従来の濾過装置では、汚物に付着している液の液切りや、乾燥が困難であり、環境に悪影響を及ぼすような液が多量に付着した状態で汚物が廃棄されているのが現状であり、環境保護上、極めて好ましくないものとなっている。
【0006】
また、従来のポンプを利用して汚液を濾過する方法では、ポンプを切り粉等の大型の汚物から保護するために、ポンプの注入側にストレーナーを設ける場合が多い。このように、汚液槽内の底に堆積した汚物、例えば比較的大型の切り粉、金属粉等の粒子直径の大きな汚物をポンプの循環経路に導入して濾過し、除去する事はポンプを破損する可能性があり、またストレーナーの目詰まりを生じるために困難なものであった。そのため従来は、汚液中の小さな粒子はポンプの循環経路中でフィルターによる除去を行うが、上記の比較的大きな粒子系の汚物、金属粉、切り粉等は液槽の内部に堆積させたままの状態で、小さな粒子のみを、フィルターによって除去しており、汚液の完全な濾過処理は困難なものとなっていた。
【0007】
そして、従来はこの比較的大きな径の金属粉、切り粉等の除去は汚液槽内の液体を全て排出した後、人手等による物理的作業で清掃を行っている。またこの場合も堆積した比較的大きな粒径の金属粉、切り粉等の汚物には、処理に用いた液体が付着しているため、この液体とともに汚物が外部に排出され、環境問題を生じる可能性が強いものであった。
【0008】
本発明は上述の如き問題点を解決しようとするものであって、ポンプを利用する事なく、汚液の濾過手段への移送を行い、処理すべきポンプの耐薬品性、耐熱性等に制約される事がないようにする。また、汚液中に含まれる粒子径の大きさ、材質等にかかわりなく、濾過作業を迅速に行う事ができるようにするものである。そして、急速な液移動を行い、汚液収納部から濾過槽への迅速な液移動によって汚液の迅速な濾過作業を可能にする。
【0009】
また、汚液収納部の下底に堆積した汚物も、汚液と共に迅速に濾過手段に導入し、ポンプを用いた作業では困難であった堆積した汚物の導入も可能とする。また、汚液から除去された汚物の乾燥を簡易に行い、汚物を廃棄する際に環境へ悪影響を及ぼす汚液を汚物から除去し、乾燥後の汚物の廃棄を可能とし、環境への配慮を可能とする濾過装置を得ようとするものである。
【0010】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上述の如き課題を解決するため、汚液収納部との連通を開閉弁により遮断した状態で減圧機構に接続し一定の減圧度まで減圧導入槽内を減圧した後、開閉弁を開放して汚液収納部と減圧導入槽とを連通し、減圧導入槽の減圧による負圧を利用して汚液を減圧導入槽内に導入し、この汚液の導入側から排出側に到る流路中に汚液の濾過手段を配置し、この濾過手段により汚液の濾過を行うことを特徴とするものである。
【0011】
また、上記の発明を実現する装置は、減圧機構に接続すると共に汚液収納部と開閉弁を介して連通し、開閉弁の閉止による汚液収納部との連通遮断時に、減圧機構で一定の減圧度まで内部を減圧した後に、開閉弁を開放し負圧を利用して汚液を導入するとともに、導入後に汚液の排出が可能な減圧導入槽と、この減圧導入槽の導入側から排出側に到る流路中に配置し汚液の濾過を行う濾過手段とから成るものである。
【0012】
また、減圧導入槽には、圧力気体を導入可能とし、濾過済液を圧力気体の圧力により排出可能としたものであっても良い。
【0013】
また、減圧導入槽は、槽内を減圧し残留した汚物の減圧乾燥を可能としたものであっても良い。
【0014】
【作用】
本発明は、上述の如く構成したものであり、洗浄作業、メッキ作業、金属素材の切削加工に用いる切削油、その他の濾過を対象とする汚液の濾過を行うには、まず減圧導入槽を減圧機構によって減圧する。この減圧導入槽内の減圧状態に於て、汚液収納部と減圧導入槽とを連通すれば、汚液は減圧導入槽内に負圧によって急激に移送される。この移送は、ポンプを使用するものではないから、減圧導入槽の減圧状態に応じて、汚液収納部内の汚液は急激に迅速な移動を可能とする。
【0015】
また、ポンプを利用する事なく、汚液の濾過手段への移送を行うから、処理すべきポンプの耐薬品性、耐熱性等に制約される事がない。また、汚液中に含まれる粒子径の大きさ、材質等にかかわりなく、濾過作業を迅速に行う事ができる。 また、汚液収納部の下底に堆積した汚物も汚液と共に迅速に濾過手段に導入し、ポンプを用いた作業では困難であった、堆積した汚物の導入も可能となる。
【0016】
そして濾過手段は、減圧導入槽への汚液の導入側から排出側に到る流路中に配置すれば良く、減圧導入槽よりも汚液の流入側に設けても良いし、減圧導入槽からの汚液の流出側に設けても良く、また減圧導入槽内に設けても良い。そして、上記汚液の流路に於いて濾過手段により汚液は濾過される。濾過手段により濾過を行った汚液は、汚液収納部に復元し、循環しながら汚液の濾過を行っても良いし、他の適宜の位置に濾過した汚液を収納しても良い。
【0017】
このように、汚液を減圧導入槽に導入し、濾過作用により減圧導入槽内に汚液に含まれる汚物が堆積した場合には、そのまま減圧導入槽内から汚物を除去しても良いが、未処理の状態で汚物を除去すると、汚物に被洗浄物の洗浄溶剤、切削油、メッキ液等の汚液が付着したまま廃棄を行うものとなり、環境に及ぼす影響が大きく好ましくない。
【0018】
そこで、減圧導入槽内に汚物が堆積した状態で減圧機構を作動させる事により、減圧導入槽内を負圧状態とすれば、減圧導入槽内の、液を付着させた汚物は、減圧による沸点の低下によって汚液が揮発し、減圧機構側に吸引されるから、減圧導入槽内の汚物は乾燥状態となる。これを減圧導入槽内から取り出す事によって液付着のない汚物とする事ができ、環境に及ぼす影響も少なく、処理が極めて容易となるものである。また、揮発させた汚液は凝縮して再利用する。
【0019】
また、濾過手段は、減圧導入槽内のみに設けるものではなく、減圧導入槽に対して、汚液の導入側から排出側に到る流路中に汚液の濾過手段を配置すればよいものであるから、上記の汚物の乾燥は減圧導入槽内に濾過手段が配置された場合か、汚物を減圧導入槽内に減圧手段等を用いて導入した場合に有効なものとなる。
【0020】
また、減圧導入槽に圧力気体を充填する機構を接続すれば、濾過を完了した液を移送する場合に、減圧導入槽内に圧力気体を導入する事によって、濾過済の汚液を急速に目的部に移送する事が可能となる。
【0021】
また、減圧導入槽内に残留する汚物に付着している汚液は、圧力気体によって相当程度の液体を汚物から除去し、目的部に移送する事が可能となる。そしてこの圧力気体による汚液の移送と、汚物からのある程度の汚液の除去を行った後に減圧機構を作動し、減圧導入槽内を減圧する事により、汚物に付着した液体の低沸点化に伴う揮発乾燥を更に容易とする事ができる。
【0022】
本発明は上述の如く汚液を、ポンプを使用する事なく減圧手段によって減圧導入槽に移送し、この移送流路中にてこれを濾過するものであるから、汚液の移送を迅速に行う事ができる。また、濾過した汚物の乾燥も減圧導入槽内を減圧して容易に行う事ができ、環境に及ぼす影響を最小限とする事が可能となるものである。
【0023】
【実施例】
以下、本発明の一実施例を図1に於て説明すれば、(10)は汚液収納部で、汚液(11)を収納する槽により形成したものでも良いし、汚液の発生源であっても良い。この汚液収納部(10)内に汚液(11)を収納する。この汚液(11)は、汚液収納部(10)内に濾過作業前に収納されたり、濾過作業の完了した後に復元収納したりする事が可能である。この汚液(11)は、被洗浄物の洗浄溶剤であったり、切削油であったり、メッキに使用するメッキ液であるとか、適宜の工業上の処理に使用する液体である。
【0024】
また、この汚液収納部(10)には、液排出側に移送配管(12)を接続し、この移送配管(12)を減圧導入槽(13)の液導出側に固定的に接続している。また移送配管(12)には第1開閉弁(14)を形成し、この第1開閉弁(14)と減圧導入槽(13)との間に圧力計(15)を配置する。また、移送配管(12)の第1開閉弁(14)と圧力計(15)の間に、第2開閉弁(16)を配置し、この第2開閉弁(16)介して圧力気体の導入口(17)を接続している。
【0025】
また、減圧導入槽(13)内にはフィルター等の濾過手段(18)を形成し、この濾過手段(18)を通過させる事により汚液(11)の濾過を可能としている。そして減圧導入槽(13)には上端を密閉する蓋体(20)を、パッキン(21)等を介して配置するとともに、大気開放弁(22)を接続している。
【0026】
また、減圧導入槽(13)の液排出側である下端には、濾過手段(18)を介した位置に汚液(11)の放出管(23)を固定的に接続し、この放出管(23)を、第3開閉弁(24)を介して汚液収納部(10)の液導入側に固定的に接続している。また第3開閉弁(24)と放出管(23)との間には第2圧力計(25)を配置している。そして、放出管(23)には、汚液収納部(10)とは第3開閉弁(24)を介した位置に第4開閉弁(26)を配置し、この第4開閉弁(26)に接続した減圧管(27)に、バキュームポンプ、エゼクター機構等の減圧機構(28)を接続している。この減圧機構(28)には、第4開閉弁(26)との間の減圧管(27)にストレーナー(30)を配置し、流入する切り粉等の大型の汚物の減圧機構(28)への導入を防止している。
【0027】
上述の如く構成したものに於て、減圧導入槽(13)を用いて汚液収納部(10)に収納されている汚液(11)の濾過を行うには、第1開閉弁(14)、第2開閉弁(16)、第3開閉弁(24)及び大気開放弁(22)を閉止した後、第4開閉弁(26)を開放し、減圧機構(28)を作動する。この減圧機構(28)の作動により減圧導入槽(13)内は減圧される。そして、減圧導入槽(13)内が一定の減圧状態となった時に、第4開閉弁(26)を閉止した後、第1開閉弁(14)を開放する事により、汚液収納部(10)内の汚液は減圧導入槽(13)内の負圧により、移送配管(12)を介して減圧導入槽(13)内に導入される。
【0028】
この、減圧導入槽(13)内への汚液(11)の導入に於いては、ポンプを利用する事なく、汚液(11)の濾過手段(18)への移送を行うから、処理すべきポンプの耐薬品性、耐熱性等に制約される事がない。また、汚液(11)中に含まれる粒子径の大きさ、材質等にかかわりなく、濾過作業を迅速に行う事ができる。また、汚液収納部(10)の下底に堆積した汚物も汚液(11)と共に迅速に濾過手段に導入し、ポンプを用いた作業では困難であった、堆積した汚物の導入も可能となる。
【0029】
この汚液の導入後、濾過手段(18)によって汚液(11)を濾過する。この濾過手段による濾過方法は任意の方法を用いることが出来るが、一実施例では減圧導入槽(13)の内周に、フイルター、スクリーン等を配置し、この濾過手段(18)を通過させて汚液(11)を汚液収納部(10)に復元する。
【0030】
汚液収納部(10)への減圧導入槽(13)からの汚液(11)の復元は、第1開閉弁(14)、第2開閉弁(16)及び第4開閉弁(26)を閉止した後、大気開放弁(22)及び第3開閉弁(24)を開放する事によって、濾過済みの汚液(11)は汚液収納部(10)に復元が可能となる。そしてこの場合、汚液収納部(10)が減圧導入槽(13)よりも下方に位置する場合であれば、汚液(11)の自重により減圧導入槽(13)から汚液収納部(10)への移送が簡易に可能となる。また、汚液(11)のより迅速な汚液収納部(10)への復元、若しくは汚液収納部(10)が減圧導入槽(13)と同一平面、若しくは更に上部方向に位置するような場合には、圧力気体の導入口(17)から圧力気体を減圧導入槽(13)に導入する。
【0031】
この圧力気体を用いた、減圧導入槽(13)から汚液収納部(10)への汚液(11)の移送は、大気開放弁(22)、第1開閉弁(14)および第4開閉弁(26)を閉止した後、第3開閉弁(24)を開放状態として第2開閉弁(16)を開放し、圧力気体の導入口(17)から、圧力気体を減圧導入槽(13)内に導入する。この圧力気体の導入により、減圧導入槽(13)内の汚液(11)は強制的に汚液収納部(10)内に加圧移送する事ができる。そして、この圧力気体の導入により減圧導入槽(13)内の汚液(11)を汚液収納部(10)に圧力移送すれば、迅速な汚液(11)の移送が可能となるばかりでなく、減圧導入槽(13)内に残留し、汚物に付着した汚液(11)も汚物から一定の範囲で剥離されて汚液収納部(10)側に移送されるから汚物の液切りが可能となる。
【0032】
また、濾過済み汚液(11)の排出や、液切りが完了した後も、減圧導入槽(13)内に圧力気体を導入すれば、この圧力気体は汚液収納部(10)内に送られて汚液収納部(10)内の汚液(11)をパブリングする。その結果、汚液収納部(10)内の汚液(11)に含まれる汚物は汚液(11)内で浮遊する。この浮遊状態の時に、減圧導入槽(13)内を減圧して、汚液収納部(10)内の汚液(11)を減圧導入槽(13)内に吸引すれば、汚物の減圧導入槽(13)内への移送効率を高めることが出来、効率の良い濾過作業を可能とする。
【0033】
次に第3開閉弁(24)、第1開閉弁(14)、第2開閉弁(16)及び大気開放弁(22)を閉止した後、第4開閉弁(26)を開放し、減圧機構(28)を作動させ、減圧導入槽(13)内を減圧すれば、減圧導入槽(13)内に残留し汚物に付着している汚液(11)は、減圧機構(28)による減圧の結果、沸点を低下させて気化蒸発し、汚物の乾燥を行う事ができる。このように汚物に付着した汚液を除去する事により、溶剤、切削油、その他の液体を付着させたまま廃棄することによる環境汚染を少なくできるため、汚物の処理が容易なものとなる。また、汚物から気化蒸発した汚液(11)は凝縮器(図示せず)等に因って液化凝縮し回収する。
【0034】
また、減圧導入槽(13)内に設置するフィルター等の濾過手段(18)を減圧導入槽(13)から取り外し可能なものとすれば、濾過手段(18)を減圧導入槽(13)から取り外して減圧導入槽(13)より外部に持ち出す事により、乾燥された汚物の除去が極めて容易となるものである。また前記の第1開閉弁(14)、第3開閉弁(24)等はバタフライ弁等の、液の流通抵抗が少なく、汚物による目詰まり等が生じにくい機構の開閉弁を用いれば、移送配管(12)を介した汚液(11)の迅速な減圧導入槽(13)への導入と、減圧導入槽(13)からの汚液収納部(10)への汚液(11)の復元が可能となるものである。
【0035】
また、上記の実施例に於いては、汚液収納部(10)の液排出側と、減圧導入槽(13)の液導入側とを移送配管(12)にて、分離を前提とせずに固定的に接続し、また、減圧導入槽(13)の液排出側と汚液収納部(10)の液導入側とを放出管(23)にて分離を前提とせずに固定的に接続した。しかし、他の異なる実施例に於いては、汚液収納部(10)に接続する移送配管(12)及び放出管(23)を、汚液収納部(10)に対して着脱可能に形成し、任意の汚液収納部(10)に移送配管(12)及び放出管(23)を接続可能とすれば、減圧導入槽(13)を任意の汚液収納部(10)が設置された位置まで移送して、任意の汚液収納部(10)の汚液(11)を濾過することが可能となり、濾過装置としての使用効率を著しく高めることが可能となる。
【0036】
そして、上記の任意の汚液収納部(10)への移送配管(12)及び放出管(23)の接続方法は、汚液収納部(10)に移送配管(12)及び放出管(23)の着脱口を形成して行っても良いし、汚液収納部(10)の上部から移送配管(12)及び放出管(23)を投入するものであっても良い。
【0037】
また、上記の実施例では、減圧導入槽(13)を1槽とし、この1槽の減圧導入槽(13)を減圧機構(28)に直接接続し、減圧導入槽(13)内を減圧機構(28)で減圧することにより汚液(11)の導入を行っている。しかし、1槽の減圧導入槽(13)内の減圧を直接行う場合には、汚液(11)の導入に伴って減圧導入槽(13)内の減圧度合いが低下するから、減圧導入槽(13)の容積よりも少ない量の汚液しか導入できない。その為、減圧導入槽(13)の濾過能力よりも少ない汚液を導入して濾過を行うものとなり効率的ではない。
【0038】
そこで、他の異なる実施例では、図2に示す如く、汚液(11)の濾過手段(18)を備えた減圧導入槽(13)に、減圧導入槽(13)よりも容積の大きな補助の減圧導入槽(13a)を接続し、この補助の減圧導入槽(13a)に汚液収納部(10)を接続すると共に、補助の減圧導入槽(13a)に減圧機構(28)を接続して補助の減圧導入槽(13a)を減圧する。そして、この減圧状態の補助の減圧導入槽(13a)内に、負圧を利用し汚液収納部(10)から汚液を導入すれば、減圧導入槽(13)の容積と同一又は減圧導入槽(13)の容積よりも大きな量の汚液(11)を補助の減圧導入槽(13a)に導入することができる。
【0039】
この補助の減圧導入槽(13a)から減圧導入槽(13)に第5開閉弁(32)を介して汚液(11)を導入すれば、減圧導入槽(13)の濾過能力に対応した汚液(11)を減圧導入槽(13)に導入することができる。減圧導入槽(13)は、濾過能力に対応した汚液(11)を充分に導入できるから、減圧導入槽(13)を小型化する事が可能となり、廉価な装置を得ることが出来る。また、補助の減圧導入槽(13a)を大型化すれば、濾過作業が終了し汚液収納部(10)または他の目的部に濾過済み汚液(11)を排出した後、減圧等を行うことなく、補助の減圧導入槽(13a)から減圧導入槽(13)に、直ちに残りの汚液(11)を導入して濾過作業を行うことが出来、小型の減圧導入槽(13)で濾過作業を繰り返し迅速に行うことが可能となる。
【0040】
また、補助の減圧導入槽(13a)は、減圧導入槽(13)よりも上方向に配置し、補助の減圧導入槽(13a)内の汚液(11)は重力により減圧導入槽(13)に導入する。また、補助の減圧導入槽(13a)は、圧力気体の導入口(17)を接続し、圧力気体を導入して、補助の減圧導入槽(13a)内の汚液(11)を圧力気体の圧力により減圧導入槽(13)に移送可能としても良い。
【0041】
また、この実施例では汚液収納部(10)の汚液排出側と、補助の減圧導入槽(13a)の液導入側とを移送配管(12)にて接続すると共に減圧導入槽(13)の液排出側と汚液収納部(10)の液導入側とを放出管(23)にて接続している。また、減圧管(27)と補助の減圧導入槽(13a)とを、第6開閉弁(33)を介して減圧連通管(34)により接続し、補助の減圧導入槽(13a)の減圧を可能としている。また、この補助の減圧導入槽(13a)の減圧は、補助の減圧導入槽(13a)のみ減圧するものであっても良いが、減圧時に第5開閉弁(32)を開弁し、減圧導入槽(13)と補助の減圧導入槽(13a)を同時に減圧するものとしても良い。この場合は、1回の減圧作業で多くの汚液(11)を減圧導入槽(13)及び補助の減圧導入槽(13a)に導入できるから、減圧作業の回数を減らして、1回の減圧作業で複数回の濾過作業を繰り返す事が可能となる。
【0042】
また、上記実施例では、濾過手段(18)を減圧導入槽(13)内に配置したが、濾過手段(18)は必ずしも減圧導入槽(13)内に配置する必要はなく、汚液(11)の導入側から排出側に到る流路中に汚液(11)の濾過手段(18)を配置したものでもよい。汚液は減圧導入槽(13)への導入過程または排出過程に於いて濾過手段(18)によって濾過を行うことが可能となる。また、前述した減圧導入槽(13)内での汚物の減圧乾燥を行う場合には、減圧導入槽(13)内に濾過手段を配置するのが好ましい。
【0043】
【発明の効果】
本発明は上述の如く構成したもので、液体の濾過に於いてポンプを用いる事がないから、機構を簡略化するばかりでなく、従来問題となっていたポンプの耐液性や耐熱性等に対する配慮が一切不要となる。また、汚液の中に含まれる大きな粒子、切り粉等が存在しても何ら問題なく、汚液の移送が可能となり、ポンプを痛めるとか、汚液の移送が困難となるような事がない。
【0044】
また、減圧手段を用いるために、汚液の減圧導入槽への移送を極めて迅速に行う事ができ、迅速な濾過作業が可能となる。また減圧機構を用いるために減圧導入槽内に濾過終了後に残留する汚物の乾燥が極めて容易となり、汚物の処理に於ける環境への悪影響を最小限とする事ができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す断面図。
【図2】補助槽を設けた本発明の異なる実施例の断面図。
【図3】従来公知例の濾過装置を示す断面図である。
【符号の説明】
11 汚液
13 減圧導入槽
18 濾過手段
28 減圧機構
Claims (6)
- 汚液収納部との連通を開閉弁により遮断した状態で減圧機構に接続し一定の減圧度まで減圧導入槽内を減圧した後、開閉弁を開放して汚液収納部と減圧導入槽とを連通し、減圧導入槽の減圧による負圧を利用して汚液を減圧導入槽内に導入し、この汚液の導入側から排出側に到る流路中に汚液の濾過手段を配置し、この濾過手段により汚液の濾過を行うことを特徴とする汚液の濾過方法。
- 減圧機構に接続すると共に汚液収納部と開閉弁を介して連通し、開閉弁の閉止による汚液収納部との連通遮断時に、減圧機構で一定の減圧度まで内部を減圧した後に、開閉弁を開放し負圧を利用して汚液を導入するとともに、導入後に汚液の排出が可能な減圧導入槽と、この減圧導入槽の導入側から排出側に到る流路中に配置し汚液の濾過を行う濾過手段とから成ることを特徴とする汚液の濾過装置。
- 減圧導入槽には、圧力気体を導入可能とし、濾過済液を圧力気体の圧力により排出可能とした事を特徴とする請求項1の汚液の濾過方法。
- 減圧導入槽には、圧力気体を導入可能とし、濾過済液を圧力気体の圧力により排出可能とした事を特徴とする請求項2の汚液の濾過装置。
- 減圧導入槽は、槽内を減圧し残留した汚物の減圧乾燥を可能とした事を特徴とする請求項1、または3の汚液の濾過方法。
- 減圧導入槽は、槽内を減圧し残留した汚物の減圧乾燥を可能とした事を特徴とする請求項2、または4の汚液の濾過装置。
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